[發(fā)明專利]一種安裝簡(jiǎn)易的追日型太陽(yáng)能板活動(dòng)支架

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910331190.8
• 申請(qǐng)日: 2019-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN111865200A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李杰
• 主分類號(hào): H02S20/32
• 分類號(hào): H02S20/32
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及新能源領(lǐng)域，具體為一種安裝簡(jiǎn)易的追日型太陽(yáng)能板活動(dòng)支架。加大可再生能源的開發(fā)和使用未來(lái)將是國(guó)家未來(lái)能源政策的發(fā)展方向，然而目前市場(chǎng)上90%以上光伏發(fā)電的太陽(yáng)板都是采用固定支架安裝模式，該模式由于太陽(yáng)能板的傾角固定不變，不能隨著時(shí)間及太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的變化而發(fā)生改變，所以發(fā)電量低。在光電轉(zhuǎn)化率短期內(nèi)難于有效提高的狀態(tài)下，如何去提高太陽(yáng)能發(fā)電量，就成為太陽(yáng)能發(fā)電所遇到的一個(gè)亟待解決的技術(shù)難題。本發(fā)明提供采用鉸接裝置和驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)構(gòu)建一個(gè)活動(dòng)支架的解決方案，使得太陽(yáng)能板發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，由此發(fā)電量得到極大提高，與裝機(jī)容量相同、固定支架安裝模式的太陽(yáng)能發(fā)電相比，采用本發(fā)明的太陽(yáng)能發(fā)電量將得到極大提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源領(lǐng)域，具體為一種安裝簡(jiǎn)易的追日型太陽(yáng)能板活動(dòng)支架。

背景技術(shù)

作為節(jié)能減排的一個(gè)重要手段，太陽(yáng)能發(fā)電越來(lái)越受到重視，但目前市面上的太陽(yáng)能發(fā)電90%以上都是采用固定支架的安裝模式，也包括了太陽(yáng)能路燈，這種安裝模式由于太陽(yáng)能板安裝到位后，太陽(yáng)能板的方位角和傾角就固定不變，不能隨著時(shí)間及太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的變化而發(fā)生改變，吸收到的太陽(yáng)能直線輻射有限，導(dǎo)致其發(fā)電量的低下，但要把它們?nèi)客频怪匦陆ㄔO(shè)成活動(dòng)安裝模式的做法也不現(xiàn)實(shí)，也無(wú)法做到。所以在光電轉(zhuǎn)化率短期內(nèi)難于有效提高的狀態(tài)下，如何去提高太陽(yáng)能發(fā)電量，這是目前太陽(yáng)能發(fā)電所遇到的亟待解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述缺陷，本發(fā)明通過(guò)提供一種安裝簡(jiǎn)易的追日型太陽(yáng)能板活動(dòng)支架，使得太陽(yáng)能發(fā)電量得到極大地提高，為可再生能源市場(chǎng)的可持續(xù)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種安裝簡(jiǎn)易的追日型太陽(yáng)能板活動(dòng)支架，包含有支柱、承重梁、T型梁、多邊形或圓形的空心管、縱梁、橫梁、驅(qū)動(dòng)裝置、鉸接裝置，根據(jù)采用驅(qū)動(dòng)裝置的不同，活動(dòng)支架分為兩種不同的類型，第一種是采用驅(qū)動(dòng)裝置之一的智能電動(dòng)伸縮柱的類型，第二種是采用驅(qū)動(dòng)裝置之二的驅(qū)動(dòng)電機(jī)+傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組合的類型，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有蝸輪蝸桿、齒輪或驅(qū)動(dòng)輪或皮帶4種不同類型的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述支柱其形狀為T型或截面為多邊形的支柱，每根支柱的頂端固定安裝有形成鉸接裝置的構(gòu)件，所述構(gòu)件的形狀為山型或U型，構(gòu)件上部帶有圓弧，上部預(yù)留有螺栓孔，每根支柱頂端安裝的山型構(gòu)件數(shù)目為1組或2組；安裝的U型構(gòu)件數(shù)目為S組，支柱每Q根為一組，共有N組，在第一種類型當(dāng)中，兩端固定安裝有形成鉸接裝置構(gòu)件的承重梁分別架在支柱頂端的構(gòu)件上，通過(guò)鉸接連接把承重梁上鉸接裝置的構(gòu)件與支柱頂端上鉸接裝置的構(gòu)件，共同組建成一個(gè)完整的鉸接裝置，所述承重梁上的鉸接裝置構(gòu)件是條板，其下部帶有圓弧，中部上預(yù)留有螺栓孔，所述承重梁上螺栓固定連接有縱梁（Y軸方向），共有M條，承重梁或縱梁上固定安裝有F塊太陽(yáng)能板，所述F塊太陽(yáng)能板固定在承重梁的方式是通過(guò)抱箍或固定構(gòu)件的螺栓連接直接固定，所述F塊太陽(yáng)能板與縱梁的連接方式有兩種，第一種方式是與固定在承重梁上的相一致，第二種方式是太陽(yáng)能板鑲嵌在縱梁所形成的框架內(nèi)，通過(guò)緊固構(gòu)件固定在框架上，所述第一種或第二種方式安裝的縱梁是與承重梁垂直固定安裝，數(shù)量為H根，所述F塊太陽(yáng)能板固定在第一種方式縱梁上的方式與固定在承重梁上的相一致，F(xiàn)塊太陽(yáng)能板的底部在X軸或Y軸方向的中間位置上安裝有兩條分別與承重梁或縱梁平行的鋁合金空心管，空心管上固定安裝有所述的固定構(gòu)件或抱箍，所述固定構(gòu)件是倒U型構(gòu)件，其下部開口端兩側(cè)都預(yù)留有螺栓孔，F(xiàn)塊太陽(yáng)能板的底部合計(jì)安裝有P根倒U型構(gòu)件或抱箍，與承重梁或縱梁通過(guò)螺栓連接把F塊太陽(yáng)能板與承重梁或縱梁固定為一體，L根橫梁（X軸方向）通過(guò)螺栓固定連接分別把一組支柱上太陽(yáng)能板的東側(cè)和西側(cè)的一端連成一體，橫梁在一組支柱的中間支柱上安裝有一個(gè)形成鉸接裝置的構(gòu)件，與驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行鉸接連接，驅(qū)動(dòng)裝置與橫梁的連接方式有兩種，一種方式是當(dāng)Q是單數(shù)的倍數(shù)值時(shí)，在一組支柱的中間支柱上安裝驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置頂端安裝有形成鉸接裝置的構(gòu)件，通過(guò)鉸接連接，把橫梁上以及驅(qū)動(dòng)裝置上的兩個(gè)不同鉸接裝置的構(gòu)件，共同構(gòu)建成一個(gè)完整的鉸接裝置，另外一種方式是驅(qū)動(dòng)裝置直接固定安裝在地面上，其頂端與橫梁鉸接連接，驅(qū)動(dòng)裝置和橫梁上兩個(gè)不同的鉸接裝置構(gòu)件鉸接連接形成一個(gè)完整的鉸接裝置，由此，承重梁、縱梁、橫梁、支柱、驅(qū)動(dòng)裝置、鉸接裝置組成一起，共同構(gòu)建形成了由Q根支柱所支撐的N組太陽(yáng)能板活動(dòng)支架，當(dāng)Q=1為單根獨(dú)立支柱支撐時(shí)，承重梁的形狀為T型梁，T型梁的兩端沒(méi)有安裝鉸接裝置的構(gòu)件，而是在其中間部位固定安裝有一個(gè)鉸接裝置的構(gòu)件，此鉸接裝置構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和所述承重梁兩端的鉸接裝置構(gòu)件相同，所述獨(dú)立支撐柱頂端上安裝有所述支柱的鉸接裝置構(gòu)件，T型梁中部的鉸接裝置構(gòu)件與獨(dú)立支柱的鉸接裝置構(gòu)件鉸接，共同組建形成一個(gè)完整的鉸接裝置，F(xiàn)塊太陽(yáng)能板采用抱箍或固定構(gòu)件的螺栓連接的方式固定在T型梁上，F(xiàn)塊太陽(yáng)能板的底部結(jié)構(gòu)及與T型梁的安裝方式，均與所述太陽(yáng)能板與承重梁的連接方式相同，頂端帶有鉸接裝置構(gòu)件的驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)抱箍固定在獨(dú)立支柱上，驅(qū)動(dòng)裝置與F塊太陽(yáng)能板形成一個(gè)完整鉸接裝置的結(jié)構(gòu)和安裝方式與所述驅(qū)動(dòng)裝置和橫梁共同組建形成一個(gè)完整鉸接裝置的相一致，由此形成了一個(gè)由獨(dú)立支柱支撐的太陽(yáng)能板活動(dòng)支架，所述鉸接裝置的材質(zhì)為不銹鋼或鋁合金鋼，所述的驅(qū)動(dòng)裝置是安裝在支柱的東側(cè)或西側(cè)，在第二種類型當(dāng)中的支柱，每組支柱的結(jié)構(gòu)和第一種類型的相一致，但在最外兩側(cè)支柱的南面或北面分別安裝有一個(gè)三角架，三角架上固定安裝有一套驅(qū)動(dòng)裝置的組合體，所述驅(qū)動(dòng)裝置組合體中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的兩端分別與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和多邊形或圓形空心管一端的構(gòu)件連接，所述的構(gòu)件是圓管，其分別焊接固定在多邊形或圓形空心管的兩端，承重梁的多邊形或圓形空心管在與支柱相交的每一處都固定安裝有鉸接裝置的構(gòu)件，此鉸接裝置構(gòu)件與所述的承重梁兩側(cè)的鉸接裝置構(gòu)件相同，F(xiàn)塊太陽(yáng)能板固定在多邊形或圓形空心管上，固定的方式與所述F塊太陽(yáng)能板固定在承重梁上的方式相一致，如果多邊形或圓形空心管只有一端通過(guò)構(gòu)件與驅(qū)動(dòng)裝置組合體相連，則另一端是安裝鉸接裝置的構(gòu)件并與支柱進(jìn)行鉸接，在多邊形或圓形空心管上需要固定安裝縱梁時(shí)，F(xiàn)塊太陽(yáng)能板固定在縱梁上的安裝方式及其結(jié)構(gòu)均與所述驅(qū)動(dòng)裝置為第一種類型的相一致， H、L、F、N、M、P、Q、S、W是單數(shù)或偶數(shù)的倍數(shù)值，其特征在于：通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置與鉸接裝置的組合體，能夠分別組成多種不同類型的太陽(yáng)能板活動(dòng)支架；根據(jù)活動(dòng)支架承載量的不同，采用不同類型的驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)太陽(yáng)能板進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；活動(dòng)支架安裝到位后，太陽(yáng)能電池板的方位角固定不變，而其傾角能夠根據(jù)時(shí)間控制法發(fā)生改變，從而達(dá)到了追日的目的，所述的驅(qū)動(dòng)裝置，是一種帶有驅(qū)動(dòng)電機(jī)由驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供動(dòng)力推動(dòng)機(jī)械工作構(gòu)件做功的裝置，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)是一種帶有減速裝置的、能夠把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的設(shè)備，其種類包含了按工作電源類別來(lái)劃分的直流電機(jī)和交流電機(jī)兩大類型的電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)上安裝有遙控裝置和智能控制系統(tǒng)，根據(jù)時(shí)間的變化來(lái)控制電動(dòng)機(jī)開關(guān)的開啟和關(guān)閉，驅(qū)動(dòng)電機(jī)將由儲(chǔ)能電池來(lái)提供電力，屬于驅(qū)動(dòng)裝置之一的智能電動(dòng)伸縮柱是直接安裝在地面上，智能電動(dòng)伸縮桿是與抱箍螺栓連接后螺栓連接固定在支柱上，所述驅(qū)動(dòng)裝置之一的智能電動(dòng)伸縮柱裝置，其根據(jù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的不同分為兩種不同的類型，第一種是驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)與智能電動(dòng)伸縮柱是垂直安裝，其采用的是蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；第二種是驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)與智能電動(dòng)伸縮柱是平行安裝，其采用齒輪或驅(qū)動(dòng)輪或皮帶的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，除了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不同之外，兩種不同類型的智能電動(dòng)伸縮柱裝置的其余內(nèi)部結(jié)構(gòu)都一致，所述智能電動(dòng)伸縮柱裝置包含了帶有支架的機(jī)座或支架、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、角接觸軸承、螺母、螺紋絲桿、內(nèi)套筒、外套筒，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩端中的一端與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)連接，另一端與螺紋絲桿的一端連接，所述螺紋絲桿是將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的帶有螺紋的桿，其種類包含有滾珠絲桿、梯形絲桿、行星滾柱絲桿三種不同的類型，各類型的螺紋絲桿配套有相對(duì)應(yīng)的螺母，所述外套筒和角接觸軸承固定安裝在支架或機(jī)座上，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在機(jī)座或支架內(nèi)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在外套筒之外與其平行或垂直，螺紋絲桿穿過(guò)角接觸軸承，下端與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接，螺母套在螺紋絲桿上，所述的伸縮柱體是由直徑不同或相同的帶有座套的內(nèi)套筒所構(gòu)成，內(nèi)套筒套在螺紋絲桿上，其底部的座套與螺母是固定連接形成一個(gè)組合體，根據(jù)承載重量的不同，智能電動(dòng)伸縮柱裝置又分為兩種不同的類型，承載量大的為伸縮柱型，其有W個(gè)直徑不等的螺紋絲桿和螺母以及W根直徑不同的內(nèi)套筒，直徑不等的螺紋絲桿連接成一體，其連接的方式有兩種，第一種是在一根螺紋絲桿上分隔成W段直徑不等的螺絲絲桿的方式，在直徑不等的連接處，下端較粗的一端在此處是無(wú)螺紋并插有一根銷軸，此段的螺母到達(dá)此處時(shí)只能原地旋轉(zhuǎn)而不能繼續(xù)往上移動(dòng)；第二種是把W根直徑不等的螺紋絲桿彼此通過(guò)焊接固定連接形成一體，在兩段直徑不等的螺紋絲桿連接處，焊接有一個(gè)內(nèi)徑與上段較細(xì)螺紋絲桿直徑相同的圓環(huán)，阻擋下段的螺母止步于此而原地旋轉(zhuǎn)，所述兩種方式的每一節(jié)內(nèi)套筒頂端分別與上一段內(nèi)套筒的螺母底部焊接為一體，由此W段或W根直徑不同的螺絲絲桿形成同步運(yùn)動(dòng)；承重量小的為伸縮桿型，其只有一根直徑相同的內(nèi)套筒和一根直徑相同的螺紋絲桿和一個(gè)螺母或直徑相同的兩個(gè)螺母，伸縮桿體內(nèi)或伸縮柱體內(nèi)的直徑相同或直徑不等的螺紋絲桿通過(guò)螺母及座套與桿體精確套裝在一起并旋轉(zhuǎn)自如，形成螺紋運(yùn)動(dòng)副，工作時(shí)由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)副，帶動(dòng)直徑相同或所有直徑不等的螺紋絲桿同步螺旋旋轉(zhuǎn)，通過(guò)螺母及座套將該螺紋絲桿的螺旋旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)闂U體或柱體的直線運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)伸縮支撐桿或伸縮柱的伸、縮雙向運(yùn)動(dòng)，：所述時(shí)間控制法是指驅(qū)動(dòng)裝置能夠根據(jù)時(shí)間的變化，智能驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)能電池板從東面到西面進(jìn)行1維度的轉(zhuǎn)動(dòng)，由此調(diào)節(jié)太陽(yáng)能板的傾角跟隨時(shí)間的變化而發(fā)生改變，驅(qū)動(dòng)裝置當(dāng)中的智能電動(dòng)的伸縮桿或伸縮柱裝置或驅(qū)動(dòng)裝置組合體的電動(dòng)機(jī)隨著時(shí)間變化，對(duì)太陽(yáng)能電池板的傾角進(jìn)行調(diào)節(jié)的方法，所述的調(diào)節(jié)方法是一日之內(nèi)調(diào)節(jié)三次或多次，太陽(yáng)能板的方位角安裝到位后是固定不動(dòng)的，在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)自行啟動(dòng)，調(diào)節(jié)太陽(yáng)能板的最佳傾角一步到位后將自動(dòng)關(guān)閉，一日之內(nèi)調(diào)節(jié)三次的太陽(yáng)能板是在上午、正午、下午的各時(shí)間段內(nèi)將靜止不動(dòng)，直到下個(gè)時(shí)間段到來(lái)電動(dòng)機(jī)重新啟動(dòng)為止，時(shí)間的控制分為三個(gè)階段，第一階段為上午時(shí)間段，從AM6：00至AM11:00，調(diào)整太陽(yáng)能電池板面朝東面；第二階段為正午時(shí)間段，從AM11：00至PM13:00，調(diào)整太陽(yáng)能電池板成水平狀態(tài)；第三階段為下午時(shí)間段，從PM13：00至PM18:00，調(diào)整太陽(yáng)能電池板面朝西面；超過(guò)PM18:00后太陽(yáng)能電池板又自動(dòng)恢復(fù)到水平狀態(tài)，一日調(diào)節(jié)多次的時(shí)間控制次數(shù)，將根據(jù)實(shí)地的具體需求來(lái)確定，太陽(yáng)能板每次調(diào)節(jié)的原理與上述的相一致，在第一種類型當(dāng)中，太陽(yáng)能板的傾角是隨著智能電動(dòng)伸縮桿或伸縮柱所產(chǎn)生的伸、縮雙向運(yùn)動(dòng)而發(fā)生改變，在所述三個(gè)時(shí)間段內(nèi)所轉(zhuǎn)動(dòng)的方向?qū)⑴c智能電動(dòng)伸縮桿或伸縮柱在雙向運(yùn)動(dòng)中的伸長(zhǎng)或縮短的長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)，在第二種類型當(dāng)中，太陽(yáng)能板的傾角是隨著驅(qū)動(dòng)裝置組合體中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)所轉(zhuǎn)動(dòng)的角度而發(fā)生改變，改變的角度與驅(qū)動(dòng)電機(jī)所轉(zhuǎn)動(dòng)的角度相一致，以太陽(yáng)能板在上午或下午時(shí)間段內(nèi)一個(gè)最佳傾角為基礎(chǔ)角度，換算出驅(qū)動(dòng)電機(jī)往東或西方向旋轉(zhuǎn)的一個(gè)正負(fù)角度的數(shù)值α和β，太陽(yáng)能板轉(zhuǎn)動(dòng)的角度也為α和β，在所述三個(gè)時(shí)間段內(nèi)，太陽(yáng)能板轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度相一致，多次調(diào)節(jié)方式是對(duì)傾角進(jìn)行微調(diào)的方式，此方法是以上午或下午時(shí)間段內(nèi)某個(gè)時(shí)刻的最佳傾角為基準(zhǔn)，對(duì)上午或下午時(shí)間段內(nèi)的傾角進(jìn)行微調(diào)，正午時(shí)段保持不動(dòng)不進(jìn)行微調(diào)。